數(shù)字萬(wàn)用表精品課件

電子實(shí)訓(xùn)課物理與電子學(xué)院實(shí)訓(xùn)中心數(shù)字萬(wàn)用表電子實(shí)訓(xùn)目的

通過(guò)對(duì)一臺(tái)正式產(chǎn)品數(shù)字萬(wàn)用表的安裝、調(diào)試，了解電子產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程，掌握常用元器件的識(shí)別和測(cè)試及電子產(chǎn)品生產(chǎn)基本操作技能。培養(yǎng)動(dòng)手能力。

要求

①能看懂?dāng)?shù)字萬(wàn)用表的原理框圖、電原理圖及裝配圖。

②熟悉數(shù)字萬(wàn)用表的裝配工藝流程。

③獨(dú)立完成一臺(tái)數(shù)字萬(wàn)用表的安裝、調(diào)試。

④運(yùn)用電路知識(shí)，分析、排除調(diào)試過(guò)程中所遇到的問(wèn)題。根據(jù)數(shù)字萬(wàn)用表的技術(shù)指標(biāo)測(cè)試數(shù)字萬(wàn)用表的主要參數(shù)及波形。

數(shù)字萬(wàn)用表主要內(nèi)容數(shù)字萬(wàn)用表DT830B簡(jiǎn)介DT830B原理框圖組成:

從被測(cè)參量(模擬信號(hào))的輸入→數(shù)字信號(hào)顯示的整個(gè)流程電子實(shí)訓(xùn)DT830B的安裝與調(diào)試功能、量程轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)數(shù)字萬(wàn)用表簡(jiǎn)介電子實(shí)訓(xùn)數(shù)字萬(wàn)用表簡(jiǎn)介A/D轉(zhuǎn)換器（7106）印刷電路板電子實(shí)訓(xùn)31/2（三位半）：第一位只能顯示0或1，直流電壓表其它三位能顯示0～9?；玖砍虨镈C200mV，表頭最大顯示值為±199.9。測(cè)量參數(shù)DCV：直流電壓ACV：交流電壓DCA：直流電流R：電阻UF

：二極管的正向?qū)妷篽FE：三極管放大倍數(shù)數(shù)字萬(wàn)用表電子實(shí)訓(xùn)簡(jiǎn)介功能量程選擇輸入被測(cè)量LCD顯示器HV

A/D轉(zhuǎn)換電路

LCD驅(qū)動(dòng)

ICL7106R/V轉(zhuǎn)換I/V轉(zhuǎn)換V/V轉(zhuǎn)換參數(shù)轉(zhuǎn)換電路UINUIN<200mV原理框圖電子實(shí)訓(xùn)原理框圖電子實(shí)訓(xùn)⑴功能、量程選擇

功能、量程選擇由手動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)。

⑵測(cè)量參數(shù)轉(zhuǎn)換電路

通常被測(cè)量參數(shù)除了直流電壓無(wú)需轉(zhuǎn)換，另外被測(cè)量都須經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的直流電壓，然后送入ICL7106，最后得到顯示結(jié)果。

數(shù)字萬(wàn)用表的各類(lèi)轉(zhuǎn)換電路一般由一些無(wú)源的分壓或分流電阻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，而交直流轉(zhuǎn)換電路由有源器件（二極管）等實(shí)現(xiàn)，數(shù)字表的功能和量程選擇由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)。

原理框圖電子實(shí)訓(xùn)⑶ICL7106集成電路

1)采用單電源供電，電壓范圍是7—15V?？蛇x用9V疊層電池，有助于實(shí)現(xiàn)儀表的小型化。2)內(nèi)部有異或門(mén)輸出電路(亦稱(chēng)相位驅(qū)動(dòng)器)，能直接驅(qū)動(dòng)31/2LCD液晶顯示器。3)低功耗。芯片本身的工作電流僅1．8mA，功耗約16mW。一節(jié)9V疊層電池能連續(xù)工作200h，正常情況下可間斷使用一年左右。4)在芯片內(nèi)部的V+與COM端之間有一個(gè)穩(wěn)定性較好、帶負(fù)載能力較強(qiáng)的基準(zhǔn)電壓源，典型值為2.8V。利用電阻分壓器可獲得所需要的基準(zhǔn)電壓VREF,以保證A／D轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確度。A／D轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確度達(dá)1個(gè)字。

ICL7106引腳電子實(shí)訓(xùn)A1～G1、A2～G2、A3～G3分別為個(gè)位、十位、和百位數(shù)碼的字段驅(qū)動(dòng)信號(hào)端，這些信號(hào)分別接LCD顯示器的相應(yīng)字段電極。AB4：千位字段驅(qū)動(dòng)信號(hào)端，由于千位只顯示“1”，所以AB4接顯示器千位上與“1”對(duì)應(yīng)的b、c字段，參見(jiàn)圖2.5(b)。POL：負(fù)極性指示輸出端，此位接千位數(shù)碼的g字段。V+、V-:電壓的正負(fù)極BP/GND：液晶顯示器背電極驅(qū)動(dòng)端

INT:積分器輸出端，此端接積分電容CINTBUFF：積分器和比較器的反相輸入端，此端接積分電阻RINT。

A/Z：積分器和比較器的反相輸入端，此端接自動(dòng)調(diào)零電容CAZ。ICL7106引腳電子實(shí)訓(xùn)VIN+、VIN-：模擬量輸入端COMMON：模擬信號(hào)公共端，一般與基準(zhǔn)電壓的負(fù)端相連。CREF+、CREF-：外接基準(zhǔn)電容CREF的兩端子VREF+、VREF-：基準(zhǔn)電壓正負(fù)端TEST該引腳上拉至?xí)r，顯示器全亮，用于測(cè)試OSC1、OSC2：時(shí)鐘振蕩器引出端，外接電阻和電容，組成多諧振蕩器，用于系統(tǒng)時(shí)鐘。A/D轉(zhuǎn)換原理電子實(shí)訓(xùn)A/D轉(zhuǎn)換器是數(shù)字萬(wàn)用表的關(guān)鍵電路，從根本上決定了數(shù)字萬(wàn)用表的整體性能。A/D轉(zhuǎn)換器基本工作原理是把一個(gè)數(shù)量上連續(xù)變換的模擬量轉(zhuǎn)換為一個(gè)數(shù)量上離散變換的數(shù)字量。數(shù)字萬(wàn)用表中通常采用雙積分式的A/D轉(zhuǎn)換器，它把輸入模擬電壓與參考電壓作比較，通過(guò)兩次積分過(guò)程轉(zhuǎn)換為兩個(gè)時(shí)間間隔的比較，由此將模擬電壓轉(zhuǎn)換為與其平均值成正比的時(shí)間間隔，然后用時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)器測(cè)量這一時(shí)間間隔，所得的計(jì)數(shù)值即為A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。

UINUREFT2雙積分電路計(jì)數(shù)器N1N2T1A/D轉(zhuǎn)換原理電子實(shí)訓(xùn)UINUREFN2N1a.UIN

對(duì)電容C充電過(guò)程

U01=-UINT1/RCb.UREF對(duì)電容C反充電U01=-UREFT2/RCtT1T20N1N21000N2：計(jì)數(shù)器第二次計(jì)數(shù)值N1=1000A/D轉(zhuǎn)換公式A/D轉(zhuǎn)換原理電子實(shí)訓(xùn)直流電壓轉(zhuǎn)換電路DCVCOMR16+R15+R14+R13R12+R11VREF+VREF-Vin+Vin-R03C4UIN999k1kCOMR16R15R14R13R12R11548k352k90k9k900100200mV2000mV20V200V1000VC4R031M104Vin+Vin-200mVA/DDCVU<DC200mV標(biāo)準(zhǔn)電阻分壓電路電子實(shí)訓(xùn)直流電壓轉(zhuǎn)換電路以200V擋為例當(dāng)UX=100VUIN=0.1V=100mV由N1=1000N2=1000LCD顯示器被測(cè)電壓Ux=N2+小數(shù)（表頭顯示值）DCVCOMR16+R15+R14+R13R12+R11VREF+VREF-Vin+Vin-R03C4UIN999k1k+-UxUin100mV電子實(shí)訓(xùn)直流電流轉(zhuǎn)換電路VREF+VREF-Vin+Vin-C4UIN0.99Ω0.01ΩDC200mACOMUXI<200mV電壓流過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電阻DCAR12R11R10R09R0810010A20uA2000uA20mA900200mA0.990.01COMA/DVin+Vin-C4R031M104200mV電子實(shí)訓(xùn)ABBAUA=UB當(dāng)被測(cè)電流為100mA時(shí)，UIN=1Ω*100mA=100mV直流電流轉(zhuǎn)換電路以200mA擋為例表頭顯示LCD顯示器N2=1000COMVREF+VREF-Vin+Vin-C40.99Ω0.01ΩDC200mAUIN電子實(shí)訓(xùn)AB該擋的標(biāo)準(zhǔn)電阻為：RREF=R13+R12+R11=10k若RX=RREF，N2=1000電阻轉(zhuǎn)換電路以20k擋為例LCD顯示器電子實(shí)訓(xùn)當(dāng)被測(cè)電阻為10k時(shí)：二極管正負(fù)極測(cè)量電路V+與COM之間電壓為3V把200mV基本量程擴(kuò)展到2V電子實(shí)訓(xùn)UREF=1k?1mA=1VLCD顯示器BP：某一筆段：該筆段不顯示BP：某一筆段：該筆段顯示?返回電子實(shí)訓(xùn)電阻電容二極管等元件的焊接

注意：（1）安裝前要對(duì)照元件清單,仔細(xì)清查和測(cè)試元器件,注意保管好小彈簧、小鋼珠等。（2）由于有較大難度,應(yīng)先在練習(xí)板上多練習(xí),有了幾分把握后才進(jìn)行正式的焊接。（3）焊接二極管、三極管要搞清楚極性。焊接要領(lǐng)：（1）元件腿的清理與燙錫；（2）烙鐵頭的形狀、溫度要適當(dāng),要保持清潔；（3）烙鐵頭的尖部同時(shí)接觸印刷板和元件腿,保持1秒多時(shí)間。焊接與調(diào)試電子實(shí)訓(xùn)焊接與調(diào)試電子實(shí)訓(xùn)特別注意：

1.錫量要適當(dāng),不能太多,也不能太少。

2.烙鐵接觸印刷板與元件腿的時(shí)間不要過(guò)長(zhǎng),也不要過(guò)短,切忌蜻蜓點(diǎn)水。

3.烙鐵溫度不宜過(guò)低,也不應(yīng)過(guò)高。

4.元件腿不應(yīng)留得太長(zhǎng),也不應(yīng)過(guò)短。

5.已焊好的元件倒了不要急于扶起。1、量程轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的安裝2、液晶板的安裝3、電池的安裝4、安裝完畢后,在蓋后蓋板前,裝上電池,查看液晶板是否顯示數(shù)字。如果正常,則將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于200mV檔,輸入100mV直流電壓,調(diào)節(jié)VR1使顯示值在99.9－100.1之間。10A檔的校準(zhǔn),可通過(guò)在R08（見(jiàn)P7）上加錫（減小其阻值）,使測(cè)量精度符合要求。（六）萬(wàn)用表整體安裝與校準(zhǔn)印刷電路板電阻錳銅絲電容（金屬化、獨(dú)石、瓷片）二極管晶體管測(cè)試座焊接與調(diào)試電子實(shí)訓(xùn)焊接與調(diào)試電子實(shí)訓(xùn)焊接與調(diào)試電子實(shí)訓(xùn)晶體管測(cè)試座注意焊接方向（與其它件相反）電池卡子表筆插座保險(xiǎn)管座注意方向錳銅絲液晶片安裝順序：在面蓋里邊依次放入液晶片，斑馬條框架以及斑馬條。液晶片方向：確保液晶片的小突頭的方向與示意圖一致。液晶片的安裝滑動(dòng)接觸片旋鈕線路板螺絲電池卡子彈簧滾珠

電池后蓋前蓋螺絲31/2位數(shù)字式萬(wàn)用表（DT830B/D）組裝與調(diào)試六、測(cè)試前的準(zhǔn)備工作1)確認(rèn)電池與電池扣連接可靠并放入電池倉(cāng)中。2)連接測(cè)試棒到電路之前，應(yīng)確認(rèn)量程開(kāi)關(guān)在正確位置。3)連接測(cè)試棒到電路之前，應(yīng)確認(rèn)測(cè)試棒是否正確插入輸入座。4)轉(zhuǎn)換量程開(kāi)并前，應(yīng)將測(cè)試棒從被測(cè)電路中移開(kāi)。5)儀表應(yīng)在0℃至50℃相對(duì)濕度小于80%的環(huán)境中使用。6)應(yīng)注意不能超出各量程的保護(hù)范圍。7)當(dāng)完成測(cè)量工作后，應(yīng)將開(kāi)關(guān)撥至OFF，當(dāng)長(zhǎng)期不使用儀表時(shí)，應(yīng)將電池取出。8)不能在陽(yáng)光直照或高溫環(huán)境中使用和儲(chǔ)存儀表。返回31/2位數(shù)字式萬(wàn)用表（DT830B/D）組裝與調(diào)試七、初步檢測(cè)1、如果儀表各檔位顯示有誤，則檢測(cè)：a)檢查電池電量是否充足，連接是否可靠。b)檢查電阻R14，R15，R19，R20，R23-R25的值是否正確。c)檢查電容C1-C6的值是否正確。d)檢查線路板焊接是否有連接，虛焊，假焊。e)檢查滑動(dòng)連接片是否接觸良好。f)檢查液晶片，斑馬條，線路板是否正確連接。31/2位數(shù)字式萬(wàn)用表（DT830B/D）組裝與調(diào)試2、校準(zhǔn)：校準(zhǔn)前請(qǐng)查閱儀表說(shuō)明書(shū)關(guān)于表筆連接和測(cè)量部分。3、A/D轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)將被測(cè)儀表的撥盤(pán)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到20V擋位，插好表筆；用另一塊已校準(zhǔn)儀表做監(jiān)測(cè)表，監(jiān)測(cè)一個(gè)小于20V的直流電電源（例如9V電池），然后用該電源校準(zhǔn)裝配好的儀表，調(diào)整電位器VR1直到被校準(zhǔn)表與監(jiān)測(cè)表的讀數(shù)相同（注意不能用被校準(zhǔn)表測(cè)量自身的電池）。當(dāng)兩個(gè)儀表讀數(shù)一致時(shí)，套件安裝表就被校準(zhǔn)了。將表筆移開(kāi)電源，撥盤(pán)轉(zhuǎn)到關(guān)機(jī)位。31/2位數(shù)字式萬(wàn)用表（DT830B/D）組裝與調(diào)試4、直流10A擋校準(zhǔn)直流10A擋校準(zhǔn)需要一個(gè)負(fù)載能力大于5安培、電壓5V的直流標(biāo)準(zhǔn)源和一個(gè)1歐姆、25瓦的電阻。將被校準(zhǔn)表的撥盤(pán)轉(zhuǎn)到“10A”位置，表筆連接如示意圖H，如果儀表顯示高于5A，焊接錳銅絲使錳銅絲電阻在10A和COM輸入端之間的長(zhǎng)度縮短，直到儀表顯示5A；如果儀表顯示小于5A，焊接錳銅絲使錳銅絲電阻在10A和COM輸入端之間的長(zhǎng)度加長(zhǎng)，直到儀表顯示5A。如果校準(zhǔn)后仍達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)：a)檢查線路板是否有焊錫橋接，焊接不良。b)檢查電阻R7-R9，電容C3的數(shù)值。31/2位數(shù)字式萬(wàn)用表（DT830B/D）組裝與調(diào)試5、電壓測(cè)量1)連接黑色測(cè)試棒到“COM”端。2)連接紅色測(cè)試棒到“V?MA”端。3)設(shè)置量程開(kāi)并到“Vˉ”或“V～”位置，如果被測(cè)電壓是未知的，應(yīng)將開(kāi)關(guān)設(shè)置到最高量程。4)連接測(cè)試棒到測(cè)試點(diǎn)并在顯示屏上讀數(shù)，如果量程太高，應(yīng)逐步減小到合適的量程。31/2位數(shù)字式萬(wàn)用表（DT830B/D）組裝與調(diào)試6、hFEFE測(cè)試1）將撥盤(pán)轉(zhuǎn)到hFE檔位，用一個(gè)小的NPN或PNP晶體管，并將發(fā)射極，基極，集電極分別插入相應(yīng)的插孔。2）被測(cè)表顯示晶體管的hFE值，晶體管的hFE值范圍較寬，但你將獲得大約100到300的讀數(shù)。如果上面的測(cè)量有問(wèn)題：

a)檢查晶體管測(cè)試座是否完好、焊接是否正常。

b)檢查電阻R10，R11，R29的數(shù)值及焊接是否正常。31/2位數(shù)字式萬(wàn)用表（DT830B/D）組裝與調(diào)試7、晶體管hFEFE測(cè)量1)設(shè)置量程開(kāi)并到hFE位置并將被測(cè)晶體管插入相應(yīng)的晶體管座。2)從顯示屏上直接讀出被測(cè)晶體管的HFE值。31/2位數(shù)字式萬(wàn)用表（DT830B/D）組裝與調(diào)試8、直流電壓測(cè)試如果你有一個(gè)直流電壓源，只要將電源分別設(shè)置在DCV量程各檔的中值，然后對(duì)比被測(cè)表與監(jiān)測(cè)表測(cè)量各檔中值的誤差，要求滿(mǎn)足本指導(dǎo)說(shuō)明書(shū)后面所列對(duì)DCV精度要求。如果上面的測(cè)量有問(wèn)題：

a)重新檢查前面的儀表校準(zhǔn)。

b)檢查以下電阻和電容的焊接和數(shù)值：

R1-R6，R12-R17，R21-R24，C3。31/2位數(shù)字式萬(wàn)用表（DT830B/D）組裝與調(diào)試9、直流電流測(cè)量

1）將撥盤(pán)轉(zhuǎn)到200μA檔位，然后按示意圖J連接儀表，當(dāng)RA等于100k?時(shí)回路電流約為90μA，對(duì)比被測(cè)表與監(jiān)測(cè)表的讀數(shù)。

2）將撥盤(pán)轉(zhuǎn)到下表中的各電流檔，同時(shí)按下表改變RA的數(shù)值，對(duì)比被測(cè)表與監(jiān)測(cè)表的讀數(shù)。如果上面的測(cè)量有問(wèn)題：

a)檢查保險(xiǎn)管。

b)檢查電阻R7,R8，R9的數(shù)值和焊接情況。ⅰ31/2位數(shù)字式萬(wàn)用表（DT830B/D）組裝與調(diào)試10、大電流測(cè)量(200mA到10A)1)連接黑色測(cè)試棒到“COM”端。2)連接紅色測(cè)試棒到“10ADC”端。3)設(shè)置量程開(kāi)并到“10Aˉ”位置。4)斷開(kāi)被測(cè)電路，將測(cè)試棒串聯(lián)在被測(cè)電路中。5)讀出顯示值，如果顯示值小于200mA，按下面的小電流測(cè)試步驟測(cè)量。6)在將測(cè)試棒連接到被測(cè)電路之前，應(yīng)切斷被測(cè)電路中的電源并將所有電容放電。31/2位數(shù)字式萬(wàn)用表（DT830B/D）組裝與調(diào)試11、小電流測(cè)量(小于200mA)1)連接黑色測(cè)試棒到“COM”端。2)連接紅色測(cè)試棒到“V?MA”端。3)設(shè)置量程開(kāi)并到“Aˉ”位置，如果被測(cè)電流是未知的，應(yīng)將開(kāi)關(guān)設(shè)置到最高量程。4)斷開(kāi)被測(cè)電路，將測(cè)試棒串聯(lián)在被測(cè)電路中。5)在顯示屏上讀數(shù)，如果量程太大，應(yīng)逐步減小到合適的量程。6)在將測(cè)試棒連接到被測(cè)電路之前，應(yīng)切斷被測(cè)電路中的電源并將所有電容放電。31/2位數(shù)字式萬(wàn)用表（DT830B/D）組裝與調(diào)試12、電阻/二極管測(cè)試1）用每個(gè)電阻檔滿(mǎn)量程一半數(shù)值的電阻測(cè)試電阻檔，對(duì)比安裝表與監(jiān)測(cè)表各自測(cè)量同一電阻的值。2）用一個(gè)好的硅二極管測(cè)試二極管檔，讀數(shù)應(yīng)為700mV左右。對(duì)于功率二極管和功率晶極管的基射極間導(dǎo)通電壓，顯示數(shù)值要低一些。如果上面的測(cè)量有問(wèn)題：檢查電阻R1-R6，R12的數(shù)值及焊接是否正常。31/2位數(shù)字式萬(wàn)用表（DT830B/D）組裝與調(diào)試13、電阻測(cè)量1)連接黑色測(cè)試棒到“COM”端。2)連接紅色測(cè)試棒到“V?MA”端。3)將旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)置于“?”位置。4）在將測(cè)試棒連接到被測(cè)電路之前，應(yīng)切斷被測(cè)電路中的電